考虑损伤恢复的盐岩流变损伤模型的完善与应用

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1、分类号：密级：UDC：编号：201321602006河北工业大学硕士学位论文考虑损伤恢复的盐岩流变损伤模型的完善与应用论文作者：陈会芳学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：结构工程指导教师：王贵君职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofStructuralEngineeringTHEIMPROVEMENTANDAPPLICATIONOFTHENEWCONSTITUTIVEMODELCONS

2、IDERINGCREEPDAMAGEANDDAMAGEHEALINGFORSALTROCKByChenHuifangSupervisor:Prof.WangGuijunMay2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承

3、担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要近年来，很多学者提出了各种各样的流变损伤模型，比较成熟的是唯象学方法，即

4、把连续介质损伤力学应用于流变力学中，将损伤引入盐岩的流变模型中，用损伤变量表述盐岩的损伤，用损伤演化方程描述损伤的发展，从而研究盐岩的流变损伤耦合效应。但是，这些模型都没有涉及到盐岩的损伤恢复。本文在已有盐岩流变损伤模型的基础上，完善了考虑盐岩损伤恢复的流变损伤理论与计算方法，获得了更全面的流变损伤模型。首先，通过单轴和三轴试验数据分析盐岩的流变损伤及损伤恢复特性，总结盐岩流变损伤及损伤恢复规律。其次，分析研究已有的流变损伤模型，在此基础上提出考虑损伤恢复的盐岩流变损伤新模型（userc_d_h模型

5、）。用已有盐岩蠕变损伤-恢复试验结果验证本模型，并通过回归分析获得材料参数。利用FLAC3D的二次开发功能，编写用户自定义本构模型动态链接库文件，用数值分析方法模拟盐岩小试件三轴蠕变损伤-恢复试验，验证程序的正确性。最后，将开发的userc_d_h模型（流变损伤恢复模型）和未考虑恢复的流变损伤模型（userc_d模型）分别应用于盐岩储库流变损伤-恢复研究中，比较两种模型下盐岩洞室的流变速率、损伤分布区域的差异。研究表明，增大储库天然气内压（相当于卸载），采用userc_d_h模型计算的洞室盐岩蠕变速

6、率明显降低，宏观上洞室腔体的损伤范围也有所减小。因此，userc_d_h模型能够较切实际地描述盐岩流变损伤-恢复的特性，考虑损伤恢复对盐岩储库的长期稳定性有利。本模型是对我国盐岩力学与工程理论的一个创新性的贡献。关键词：盐岩；流变损伤；损伤恢复；用户自定义模型IABSTRACTInrecentyears,manyscholarsputforwardkindsofcreepdamagemodels,includingacomparativelymaturetheorynamelyphenomenolo

7、gicalanalysis.Inthistheory,thecontinuumdamagemechanicswasappliedtotherheologicalmechanics.Introducingdamagetorheologicalmodelofsaltrock,formationdamagewasexpressedbythedamagevariabl,andtheevolutionofdamagewasdescribedbythedamageevolutionequation.Thecou

8、plingeffectonthecreepdamagewasstudiedwiththismethod.However,manymodelsarenotinvolveddamagerecoveryphase.Inthispaper,basedonthepreviouscreepdamageconstitutivemodel,thecreep-damagetheoryandcalculationmethodofthesaltrockwereimprovedbyconsi